Уточнение трехслойной модели поврежденного человеческого тела для случая изменения влажности перевязочного материала

Автор(и)

  • Максим Вікторович Євланов Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна http://orcid.org/0000-0002-6703-5166
  • Сергій Миколайович Чумаченко Національний університет харчових технологій, Україна https://orcid.org/0000-0002-8894-4262
  • Олександр Миколайович Фурсенко Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0001-5211-8949
  • Ігор Аркадійович Черепньов Державний біотехнологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-2421-6503
  • Володимир Борисович Кисельов Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського, Україна https://orcid.org/0000-0003-3437-2825
  • Олександр Григорович Гуйда Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського, Україна https://orcid.org/0000-0002-2019-2615
  • Сергій Олександрович Фуртат Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського, Україна https://orcid.org/0000-0001-5534-9769

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277946

Ключові слова:

неінвазивна діагностика, гіпсова пов’язка, радіотеплове картування, регресійний аналіз, показники якості

Анотація

Об’єкт дослідження – тришарова модель ушкодженого тіла людини.

Під час дослідження встановлено, що загальноприйнята тришарова модель ушкодженого тіла людини побудована, зокрема, на припущенні про незмінність характеристик перев’язочних матеріалів у часі. Тому значна кількість сучасних досліджень в галузі пасивної радіометрії вимагає видалення таких матеріалів з тіла людини під час вимірювання або вважає їх характеристики незмінними і незначними. Питання можливого викривлення результатів вимірювання випромінювання організму людини внаслідок використання гіпсових пов’язок різного ступеня вологості залишаються майже недослідженими.

В результаті дослідження уточнено математичну тришарову модель ушкодженого тіла людини. В модель введено елемент, який описує залежність затухання енергії радіохвиль від відносної вологості гіпсової пов’язки. Уточнена модель дозволяє підвищити точність вимірювання температури тіла людини з врахуванням часу накладення на неї гіпсової пов’язки. На відміну від існуючих, запропонована модель побудована на основі експериментального дослідження, яке імітувало вимірювання випромінювання тіла людини з гіпсовою пов’язкою різних ступенів вологості. Для уточнення моделі отримані експериментальні дані були оброблені методами регресійного аналізу.

Результати обробки експериментальних даних дозволили встановити конкретний вигляд та значення коефіцієнтів пошукуваної залежності.

Використання отриманих результатів дослідження доказує можливість здійснення дистанційної неінвазивної експрес-діагностики стану організму людини при наявності на ньому гіпсово-марлевих пов’язок.

Надання подібної можливості дозволяє працівникам медицини катастроф підвищити можливість виконання так званого «правила золотої години» та уточнити вимоги до медичної системи радіотеплового картування

Біографії авторів

Максим Вікторович Євланов, Харківський національний університет радіоелектроніки

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра інформаційних управляючих систем

Сергій Миколайович Чумаченко, Національний університет харчових технологій

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра інформаційних технологій, штучного інтелекту і кібербезпеки

Олександр Миколайович Фурсенко, Інститут державного управління та наукових досліджень з цивільного захисту

Кандидат технічних наук

Кафедра інновацій, інформаційної діяльності в освіті та навчання за міжнародними проектами

Ігор Аркадійович Черепньов, Державний біотехнологічний університет

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, доцент

Кафедра мехатроніки, безпеки життєдіяльності та управління якості

Володимир Борисович Кисельов, Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського

Доктор технічних наук, професор, директор

Навчально-науковий інститут муніципального управління та міського господарства

Олександр Григорович Гуйда, Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського

Кандидат наук з державного управління

Кафедра комп’ютерних та інформаційних технологій

Сергій Олександрович Фуртат, Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського

Старший викладач

Кафедра автоматизованого управління технологічними процесами

Посилання

  1. WHO reveals leading causes of death and disability worldwide: 2000–2019. World Health Organization. Available at: https://www.who.int/news/item/09-12-2020-who-reveals-leading-causes-of-death-and-disability-worldwide-2000-2019
  2. Chang, F.-R., Huang, H.-L., Schwebel, D. C., Chan, A. H. S., Hu, G.-Q. (2020). Global road traffic injury statistics: Challenges, mechanisms and solutions. Chinese Journal of Traumatology, 23 (4), 216–218. doi: https://doi.org/10.1016/j.cjtee.2020.06.001
  3. Vambоl, S. A., Cherepnov, I. A., Dubnitskiy, V. Yu., Vambоl, V. V., Kiriyenko, M. M. (2021). The importance of higher professional education to reduce the risk of occupational injury. Engineering of nature management, 1 (19), 120–132. doi: https://doi.org/10.5281/zenodo.6904067
  4. Ievlanov, M., Serdiuk, N., Feshchenko, A., Duiunova, T., Kiriienko, M., Cherepnov, I. et al. (2020). Improving the mathematical model of change in the body state of an employee. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (103)), 32–42. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195755
  5. Hadetska, S. V., Dubnytskyi, V. Yu., Kushneruk, Yu. I., Khodyriev, O. I., Cherepnov, I. A. (2022). Calculation of probit function tables for non-gaussian distributions and their arguments. Systemy obrobky informatsii, 1 (168), 16–28. doi: https://doi.org/10.30748/soi.2022.168.02
  6. Early cancer diagnosis saves lives, cuts treatment costs (2017). World Health Organization. Available at: https://www.who.int/news/item/03-02-2017-early-cancer-diagnosis-saves-lives-cuts-treatment-costs
  7. Cherepnev, I., Lupikov, V., Liashenko, G. (2011). Osnovnye trebovaniia k diagnosticheskoi apparature na osnove izmereniia sobstvennykh elektromagnitnykh izluchenii biologicheskikh obektov. Sistemi upravlіnnia navіgatcіi ta zv’iazku, 4 (20), 124–131.
  8. Vasko, L. (2018). Innovative method of digital x-ray visualization: low-dose tomosynthesis. Visnyk VDNZU «Ukrainska medychna stomatolohichna akademiia», 18 (1 (61)), 292–296. Available at: http://repository.pdmu.edu.ua/bitstream/123456789/11506/1/Innovative_method_ofdigital_x-ray-visualization.pdf
  9. Radiation: effects and sources (2016). United Nations Environment Programme. Available at: https://www.fs-ev.org/fileadmin/user_upload/89_News/Oeff.-Arbeit/Radiation_Effects_and_sources-2016.pdf
  10. Green, B. B., Taplin, S. H. (2003). Breast Cancer Screening Controversies. The Journal of the American Board of Family Medicine, 16 (3), 233–241. doi: https://doi.org/10.3122/jabfm.16.3.233
  11. Bosmans, H., Marshall, N. (2013). Radiation Doses and Risks Associated with Mammographic Screening. Current Radiology Reports, 1 (1), 30–38. doi: https://doi.org/10.1007/s40134-013-0008-x
  12. Pro zatverdzhennia Derzhavnykh sanitarnykh pravyl i norm «Hihiienichni vymohy do vlashtuvannia ta ekspluatatsii renthenivskykh kabinetiv i provedennia renthenolohichnykh protsedur» (2017). Nakaz Ministerstva okhorony zdorovia Ukrainy No. 294. 04.06.2017. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1256-07#Text
  13. Foster, K. R., Cheever, E. A. (1992). Microwave radiometry in biomedicine: A reappraisal. Bioelectromagnetics, 13 (6), 567–579. doi: https://doi.org/10.1002/bem.2250130611
  14. Ricard, T. A. (2008). Active and Passive Microwave Radiometry for Transcutaneous Measurements of Temperature and Oxygen Saturation. University of South Florida. Available at: https://scholarcommons.usf.edu/etd/474
  15. Afyf, A., Bellarbi, L., Riouch, F., Errachid, A., Sennouni, M.A. (2016). Flexible Antenna Array for Early. Breast Cancer Detection Using Radiometric Technique. International journal of biology and biomedical engineering, 10, 10–17. Available at: http://ijdri.com/ijbbe/2016/a042005-258.pdf
  16. Kuchin, L. F. et al. (2002). Eksperimentalnoe obosnovanie mediko-tekhnicheskikh trebovanii k apparature radioteplovogo kartirovaniia biologicheskikh obektov. Zbіrnik naukovikh pratc KhVU, 1 (39), 126–130.
  17. Sedankin, M., Leushin, V., Gudkov, A., Sidorov, I., Chizhikov, S., Mershin, L., Vesnin, S. (2020). Development and optimization of an ultra wideband miniature medical antenna for radiometric multi-channel multi-frequency thermal monitoring. EUREKA: Physics and Engineering, 6, 71–81. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001517
  18. Sun, G., Liu, J., Ma, J., Zhang, K., Sun, Z., Wu, Q. et al. (2021). Design and Implementation of Multiband Noncontact Temperature-Measuring Microwave Radiometer. Micromachines, 12 (10), 1202. doi: https://doi.org/10.3390/mi12101202
  19. Goryanin, I., Karbainov, S., Shevelev, O., Tarakanov, A., Redpath, K., Vesnin, S., Ivanov, Y. (2020). Passive microwave radiometry in biomedical studies. Drug Discovery Today, 25 (4), 757–763. doi: https://doi.org/10.1016/j.drudis.2020.01.016
  20. Tisdale, K., Bringer, A., Kiourti, A. (2022). Development of a Coherent Model for Radiometric Core Body Temperature Sensing. IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology, 6 (3), 355–363. doi: https://doi.org/10.1109/jerm.2021.3137962
  21. Tisdale, K., Bringer, A., Kiourti, A. (2022). A Core Body Temperature Retrieval Method for Microwave Radiometry When Tissue Permittivity is Unknown. IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology, 6 (4), 470–476. doi: https://doi.org/10.1109/jerm.2022.3171092
  22. Bardati, F., Brown, V. J., Ross, M. P., Tognolatti, P. (1992). Microwave radiometry for medical thermal imaging: theory and experiment. 1992 IEEE Microwave Symposium Digest MTT-S. Albuquerque. doi: https://doi.org/10.1109/mwsym.1992.188237
  23. Harmer, S. W., Shylo, S., Shah, M., Bowring, N. J., Owda, A. Y. (2016). On the feasibility of assessing burn wound healing without removal of dressings using radiometric millimetre-wave sensing. Progress In Electromagnetics Research M, 45, 173–183. doi: https://doi.org/10.2528/pierm15110503
  24. Owda, A. Y., Salmon, N., Shylo, S., Owda, M. (2019). Assessment of Bandaged Burn Wounds Using Porcine Skin and Millimetric Radiometry. Sensors, 19 (13), 2950. doi: https://doi.org/10.3390/s19132950
  25. Luk’ianenko, I., Krasnikova, L. (1998). Ekonometryka. Kyiv: Tovarystvo «Znannia», 493. Available at: http://ekmair.ukma.edu.ua/handle/123456789/9083
  26. Gaidyshev, I. (2015). Modelirovanie stokhasticheskikh i determinirovannykh sistem: Rukovodstvo polzovatelia programmy AtteStat. Kurgan. Available at: http://биостатистика.рф/files/AtteStat_Manual_15.pdf
Уточнение трехслойной модели поврежденного человеческого тела для случая изменения влажности перевязочного материала

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-29

Як цитувати

Євланов, М. В., Чумаченко, С. М., Фурсенко, О. М., Черепньов, І. А., Кисельов, В. Б., Гуйда, О. Г., & Фуртат, С. О. (2023). Уточнение трехслойной модели поврежденного человеческого тела для случая изменения влажности перевязочного материала. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5 (122), 38–45. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277946

Номер

Том 2 № 5 (122) (2023): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Maksym Ievlanov, Serhii Chumachenko, Oleksandr Fursenko, Ihor Cherepnov, Volodymyr Kyselov, Oleksandr Guida, Sergii Furtat

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.